Сквозь время. Еще одно «невозможное» явление в квантовой физике.

Запутанные фотоны путешествуют сквозь время

Ученые обнаружили еще одно «невозможное» явление в квантовой физике.

Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме смогли создать квантовую запутанность в разных парах фотонов, которые при этом никогда не сосуществовали в одном времени. Это открытие меняет некоторые представление о квантовой физике и имеет практическое значение. Например, если есть возможность копировать состояние фотона из прошлого, то можно создать шифровальные ключи, которые невозможно взломать. Также открытие может привести к созданию так называемого истинного сверхпроизводительного квантового компьютера.

Запутанность является особым квантовым состоянием двух связанных частиц: когда состояние одной меняется, тут же меняется состояние другой. Новое исследование показывает, что эта уникальная особенность работает не только сквозь любое расстояние, но и время.

Чтобы доказать это, ученые впервые использовали лазер для запутывания между парами фотонов, P1 (пара номер 1), P2 (пара номер 2) и так далее. Исследователи измеряли поляризацию Р1 сразу после запутывания другой пары фотонов, P3, P4. Затем измеряли поляризацию P2 и P3, и одновременно запутывали их друг с другом. После этого, в конце концов, измеряют P4. Получается длинная малопонятная обывателю цепочка квантовых запутанностей и измерений, но итог ясен всем: пара P4 находится в состоянии квантовой запутанности с парой P1.

Находится она в таком состоянии очень короткое время, но и этого достаточно, чтобы понять: квантовая запутанность существует между парами, одна из которых (Р1) на момент измерения другой (P4) уже давно исчезла. Другими словами, ученые запутали две разнесенные во времени фотонные пары: запутали один фотон в первой паре с другим фотоном из второй пары. Первый фотон родился раньше второго, но тем не менее удалось добиться состояния квантовой запутанности.

Схема эксперимента израильских ученых. Рисунками коляски и надгробия отмечены, соответственно, моменты рождения и смерти фотонов

Исследователи предполагают, что результаты их эксперимента показывают, что квантовая запутанность не является физическим свойством и материальным явлением. Запутанность двух фотонов может существовать даже если фотоны существуют в разные промежутки времени. Это еще раз доказывает, что квантовые события не всегда имеют аналоги в наблюдаемом мире. Состояние квантовой запутанности разделенной по времени можно очень приблизительно сравнить с пятном света от фонарика на стене: включили/выключили фонарик, а пятно света появилось и исчезло уже после того, как фонарик спрятали в карман. В макромире это невозможно, но в квантовом – это реальность.

Солнышко + ветер = $0,11 за кВт\ч.

Солнечно-ветровая башня: энергия не зависит от погоды

Компания Clean Wind Global Energy запатентовала свою оригинальную энергоустановку, которая производит электроэнергию из ветра и солнечного тепла. Установка под названием Solar Wind Energy Tower отличается простым безопасным дизайном и возможностью работы даже в быстро меняющемся климате.

Солнечно-ветровая башня представляет собой высокую пустотелую башенную конструкцию из бетона и металла. Вверху башни находятся специальные клапаны, распыляющие воду, которая охлаждает воздух, в итоге воздух тяжелеет и падает вниз со скоростью более 80 км/ч. Этот нисходящий поток воздуха дополнительно усиливается ветром и идет к основанию башни, где раскручивает множество простых вентиляторов, которые в свою очередь приводят в движение электрогенераторы.

Солнечно-ветровая башня Solar Wind Energy Tower может обеспечить производство дешевой электроэнергии даже в отсутствие ветра

Аэродинамика башни рассчитана таким образом, чтобы максимально полно использовать энергию воздушного потока и превратить ее в полезную электроэнергию.

Преимущества такой конструкции очевидны: нет нависающих над местностью лопастей, а значит компактный вариант Solar Wind Energy Tower можно установить даже внутри жилого квартала. Кроме того, башня-генератор может производить электричество, даже когда ветра совсем нет или же наоборот – дует ветер ураганной силы.

Обслуживание новой установки также намного проще, поскольку для обслуживания генераторов не требуются специалисты-верхолазы и вертолеты.

Специалисты компании Clean Wind Global Energy уже определили, что оптимальная высота Solar Wind Energy Tower составляет 685 метров. На первый взгляд это очень высоко, но установка производит и соответствующее немалое количество энергии: зимой это около 435 мегаватт*часов в год, а летом – до 600 МВт*ч. При этом цена электричества будет минимальной – всего 0,11 долл. за кВт*ч. Это цифры при работе установки на 60% от максимальной мощности, причем 18,5% из этой энергии будет использоваться для обеспечения работы самой установки, в частности перекачки воды.

http://www.cleanwindenergytower.com/index.html

Магазин для создания новой жизни.

Генетическое конструирование развивается быстрее электроники.

Фото: Science

Уже через несколько лет получить живой организм с заданными свойствами можно будет также просто, как сегодня сделать покупку в магазине приложений. Причем свойства этих организмов будут совершенно необычными, несвойственными живой природе.

Целый ряд стартапов уже работает над тем, чтобы в ближайшем будущем создание новых форм жизни проходило так же просто, как создание цифрового изображения, распечатанного на принтере. И это будущее, в котором ДНК можно будет проектировать на компьютере и отправлять в печать в специальную биоустановку, уже не за горами.

Компания Genome Compiler, название которой — «Компилятор генома» — говорит само за себя, основана выпускником Стэнфорда Омри Амирав-Дрори (Omri Amirav-Drory). Предприятие занимается разработкой методики конструирования ДНК. Фирма получила первичное финансирование на Кикстартере, однако теперь ей помогают такие гиганты, как Autodesk.

«Мы демократизируем акт творения, — говорит Омри, рассказывая о миссии своей компании. — ДНК является просто разновидностью кода, в котором можно сделать исправления так же, как это можно сделать в обычном программном коде». Глава компании добавляет, что суть методики заключается в использовании фрагментов ДНК растений и животных в качестве элементов конструктора, из которых можно создать новые организмы.

Омри допускает, что в будущем можно будет создать что-то вроде магазина приложений, в котором любой желающий может скачать код для создания необходимого живого организма. Причем, эти организмы cмогут обладать свойствами, которые не присущи организмам естественного происхождения.


Но нужную последовательность генов мало смоделировать. Нужно еще собрать ее, или хотя бы уметь внести в существующий геном требуемые изменения. Для этого ученые продолжают работать над совершенствованием старых методов, таких как полимеразная цепная реакция (реплицирование ДНК), а также работать над новыми методиками, такими как лазерное катапультирование.

Но даже самих ученых поражает скорость, с которой развиваются биоинженерные технологии. «Секвенирование генома человека завершилось 10 лет назад, — рассказывает Омри, — оно обошлось в $3 миллиарда и заняло 15 лет. Теперь это можно сделать за несколько тысяч долларов и один день». Ученый привел пример, как за пару лет стоимость реплицирования пары ДНК снизилась с $2 до $0,25, пояснив, что биоинженерия развивается намного стремительнее микроэлектроники. Просто обычным людям прогресс в этой области не настолько очевиден.

http://www.genomecompiler.com/